Zucht und Nutzung von maritimen Makroalgen als Lebensmittel- und Futterzutat

Die Erschließung neuer Anbauregionen für Lebens- und Futtermittel wird mit Blick auf die stetig wachsende Weltbevölkerung immer wichtiger. Um Naturschutzgebiete und Wälder zu schützen und die Biodiversität zu bewahren sind innovative Anbaukonzepte vonnöten, welche auch die Nutzung des Standortes »Wasser« miteinbeziehen. Die brasilianische Küste eröffnet mit einer Länge von fast 7.500 km ein enormes Potential für den Anbau von Meeresalgen. Meeresalgen sind eine vielversprechende Proteinquelle, da sie einen Proteingehalt von bis zu 47% aufweisen können und jährliche Anbauerträge von bis zu 25 t Trockenmasse pro Hektar möglich sind. Negative Auswirkungen auf die marine Biodiversität sind dabei nicht zu erwarten.

Makroalge als vielversprechende, proteinhaltige Lebensmittelzutat

Bislang werden Meeresalgen als Rohstoff für die Gewinnung von Verdickungsmitteln wie Alginat oder Carrageenan genutzt, direkt verzehrt oder zum Teil auch in Kosmetika, als Düngemittel oder in medizinischen Anwendungen eingesetzt. Meeresalgen werden bislang nicht als Rohstoff für Protein-reiche Lebensmittelzutaten verwendet. Das größte Hindernis für die Nutzung als Lebensmittelzutaten ist der marine Geruch und Geschmack der Algen, die eine geringe Verbraucherakzeptanz der Produkte nach sich ziehen.

Steigende Nachhaltigkeit in der Tierzucht

Eine breitere Nutzung von Meeresalgen als Ersatz für Tiermehl und funktionelles Additiv im Tierfutter würde außerdem einen sehr positiven Einfluss mit Blick auf eine verbesserte Nachhaltigkeit in der Tierzucht haben. Aufgrund der hohen Kosten der Meeresalgen von etwa 1,50-3,00 €/kg Trockenmasse und dem hohen Kostendruck in der Tierzucht werden Meeresalgen jedoch bislang kaum als Proteinquelle in konventionellen Futtermitteln eingesetzt. Für einige Algenarten sind positive Effekte auf die Tiergesundheit beschrieben worden, die auf die enthaltenen sekundären Pflanzeninhaltsstoffe zurückgeführt werden. Die Nutzung im Futtermittel könnte daher positive Effekte auf die das Wohlergehen der Tiere und die Fleischqualität haben.

Algenproteine mit neutralem Geschmack und hoher Funktionalität

Ziel des Projekts »SeaFeed« ist die Entwicklung eines ganzheitlichen und nachhaltigen Konzeptes zum Anbau und der Verarbeitung von Meeresalgen. Der Fokus im Bereich des Anbaus und der primären Verarbeitung der Algen wird auf deren nachhaltigen Produktion liegen. Verschiedene Komponenten werden dabei eine Rolle spielen: die Produktion von Jungpflanzen, das ökologische Management von natürlichen Algenbanken, der Wasserverbrauch beim Waschen der Algen, deren Trocknung sowie, wenn möglich, die Umsetzung eines Systems zur integrierten Aquakultur (gemeinsame Zucht von Fischen oder anderen Wassertieren und Algen). Ebenso ist der Aufbau eines Konzeptes für die Sammlung und Nutzung bislang nicht erschlossener gestrandeter Meeresalgen, die in großen Mengen an der brasilianischen Nordost- und Südost-Küste anfallen ein Ziel des Projektes. Der Teil des Projektes wird von den brasilianischen Partnern übernommen und von der Universität Sao Paulo koordiniert.

Der Fokus am Fraunhofer IVV wird im Bereich der Algen-Verarbeitung, auf der Extraktion von Proteinen liegen, um Lebensmittelzutaten mit neutralem Geschmack und hoher Funktionalität zu gewinnen, die in der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden können. Die Rückstände der Extraktion enthalten immer noch hohe Proteingehalte und sollen daher als Zutat für Hühnerfutter genutzt werden.

Wir erforschen nachhaltige und gesunde Lebensmittel- und Futtermittelzutaten auf Basis von Makroalgen

Um diese Ziele zu erreichen werden zunächst die Algenarten identifiziert, welche das größte Potential hinsichtlich des Anbaus, der Verarbeitung und der Nutzung als Zutaten in Lebens- und Futtermitteln aufweisen. Das Potential der Algen wird an Hand verschiedener Parameter abgeschätzt werden: Verfügbarkeit in Form von gestrandeter Biomasse, Möglichkeit eines nachhaltigen und großflächigen Anbaus, Zusammensetzung der Algen und Verarbeitbarkeit. Nach der Identifikation vielversprechender Materialien werden diese im größeren Maßstab unter Bedingungen angebaut um ausreichend Rohstoff für die finale Prozessentwicklung im Pilotmaßstab bereitzustellen.

Um die Verwertung von Algenproteinen in Lebensmittelapplikationen zu ermöglichen, müssen gegebenenfalls Fehlgerüche und -geschmäcker entfernt werden. Dies soll nach der mechanischen Vorbehandlung, z. B. durch Kombination einer Lösemittelbehandlung oder Extraktion mit Hilfe von überkritischem CO2 mit einer wässrigen Proteinextraktion erfolgen. Die optimalen Verfahrensparameter sollen anschließend zur Erzeugung von Zutaten genutzt werden, um die Herstellung von Produktmustern für die Applikationstests im Bereich Lebens- und Futtermittel, sowie Fütterungsversuche zu ermöglichen.

Das Projekt wird unter dem Förderkennzeichen 031B0284 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Bioökonomie International gefördert.